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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
MAESTRÍA EN MANEJO SUSTENTABLE DE
BIORECURSOS Y MEDIO AMBIENTE
“TRABAJO DE TITULACIÓN ESPECIAL” PARA LA OBTENCIÓN DEL
GRADO DE MAGISTER EN CIENCIAS
“ANÁLISIS ESPACIAL DE CONCENTRACIONES DE METALES
PESADOS EN AGUA Y SEDIMENTOS DE LA RESERVA
ECOLOGICA MANGLARES DE CHURUTE”
AUTORA: MARÍA DEL CARMEN PROAÑO ALVARADO
TUTOR: TELMO ARIEL ESCOBAR TROYA
GUAYAQUIL – ECUADOR
OCTUBRE 2016
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de tutor del estudiante María del Carmen Proaño Alvarado, del Programa de
Maestría/Especialidad MANEJO SUSTENTABLE DE BIORECURSOS Y MEDIO
AMBIENTE, nombrado por el Decano de la Facultad de Ciencias Naturales.
CERTIFICO: que el trabajo de titulación especial para la obtención del grado de magister
en ciencias titulado ANÁLISIS ESPACIAL DE CONCENTRACIONES DE METALES
PESADOS EN AGUA Y SEDIMENTOS DE LA RESERVA MANGLARES DE
CHURUTE, en opción al grado académico de Magíster (Especialista) en Ciencias, cumple
con los requisitos académicos, científicos y formales que establece el Reglamento aprobado
para tal efecto.
Atentamente
______________________________________
Telmo Ariel Escobar Troya
TUTOR
Guayaquil, octubre 11 de 2016
DEDICATORIA
A mis cuatro tesoros que Dios me dio, mis hijos:
Roger, Solange, Nayeli y Dalila
AGRADECIMIENTOS
A Dios que es la principal fuente de mi vida.
A los MScs. Telmo Ariel Escobar, Manuel Bravo
Cedeño, Mariuxi Mero, así como a los Drs. Luis
Muñiz y Beatriz Pernia, quienes me brindaron todo el
apoyo en la culminación del trabajo con sus consejos e
incentivos morales.
A la Subsecretaria de Acuacultura y la Reserva
Ecológica Manglares Churute en la persona de los
guardaparques por su valiosa ayuda durante los
muestreos realizados en los cuatro estuarios
analizados en este trabajo.
DECLARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del contenido de este trabajo de titulación especial, me corresponden
exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL”
________________________________
María del Carmen Proaño Alvarado
FIRMA
INDICE GENERAL
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................... 1
JUSTIFICACIÓN ...................................................................................................................... 4
OBJETIVOS .............................................................................................................................. 5
Objetivo general ......................................................................................................................... 5
Objetivos Específicos................................................................................................................. 5
Novedad Científica .................................................................................................................... 6
CAPITULO I .................................................................................................................................................... 7
MARCO TEÓRICO ...................................................................................................................................... 7
Legislación ambiental sobre metales pesados.......................................................................... 14
CAPITULO II ................................................................................................................................................ 16
MARCO METODOLÓGICO ................................................................................................................. 16
2.1. Área de estudio ................................................................................................................. 16
Levantamiento de datos ........................................................................................................... 16
2.2. Colecta y conservación de las muestras ............................................................................ 18
2.2.1. Flujo para la recolección de muestras de agua y sedimentos ......................................... 18
2.3. Análisis químico ............................................................................................................... 18
2.4. Preparación de modificador de matriz (Lantano al 1%) ................................................... 19
2.5. Titulación de soluciones de calibración ............................................................................ 19
2.5.1. Titulaciones de soluciones stock de Cd, Cr y Pb [100 ppm] ......................................... 19
2.5.2. Establecimiento de las curvas de calibración................................................................. 19
2.6. Cuantificación de metales ................................................................................................. 20
2.6.1. Agua ............................................................................................................................... 20
2.6.2. Sedimento ...................................................................................................................... 20
2.7. Lectura de la muestra ........................................................................................................ 21
2.8. Tratamientos de los resultados .......................................................................................... 21
2.9. Control de la calidad ......................................................................................................... 22
2.10. Premisas .......................................................................................................................... 22
2.10.1. Generales...................................................................................................................... 22
2.10.2. Particulares ................................................................................................................... 22
2.12. Análisis estadístico.......................................................................................................... 24
CAPITULO III .............................................................................................................................................. 25
RESULTADOS .............................................................................................................................................. 25
3.1. Sedimentos Río Churute ................................................................................................... 25
3.2. Agua Río Churute ............................................................................................................. 27
3.3. Sedimentos Río Matorrillos .............................................................................................. 29
3.4. Agua Río Matorrillos ........................................................................................................ 31
3.5. Sedimentos Río Álamos .................................................................................................... 33
3.6. Agua Río Álamos .............................................................................................................. 35
3.7. Sedimentos Río Naranjal .................................................................................................. 37
3.8. Agua Río Naranjal ............................................................................................................ 39
3.9. Comparación de concentraciones de Cd, Cr y Pb en muestras de los sustratos (agua y
sedimento) en cuatro localidades durante el periodo de 2011 – 2013 ..................................... 41
3.10. Comparación espacial de Cd, Cr y Pb en muestras de agua de las cuatro localidades en
REMCH ................................................................................................................................... 43
3.11. Comparación espacial de Cd, Cr y Pb en muestras de sedimento de las cuatro
localidades analizadas en la remch .......................................................................................... 45
CAPITULO IV .............................................................................................................................................. 47
DISCUSIÓN ................................................................................................................................................... 47
4.1. Agua .................................................................................................................................. 48
4.2. Sedimento ......................................................................................................................... 49
CAPITULO V ................................................................................................................................................ 52
PROPUESTA ................................................................................................................................................. 52
CONCLUSIONES ........................................................................................................................................ 53
RECOMENDACIONES ............................................................................................................................ 54
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................. 55
ANEXOS .......................................................................................................................................................... 60
INDICE DE TABLAS
Tabla N° 1 Criterios de Calidad admisibles para la preservación de la vida acuática y silvestre
en aguas dulces, marinas y de estuarios, 2015 ......................................................................... 15
Tabla N° 2 Estaciones de muestreo ......................................................................................... 16
Tabla N° 3 Operacionalización de las variables ...................................................................... 23
Tabla N° 4 Tabla comparativa de las concentraciones promedio de Cd, Cr y Pb en las cuatro
localidades en época seca de 2011-2013. ................................................................................ 42
INDICE DE FIGURAS
Figura N° 1 A. Mapa de la ubicación de los cuatro ríos a muestrear ...................................... 17
Figura N° 2 Concentración de metales pesados para el Río Churute en sedimentos en cuatro
muestreos. ................................................................................................................................ 26
Figura N° 3 Concentración de metales pesados para el Río Churute en agua en cuatro
muestreos: ................................................................................................................................ 28
Figura N° 4 Concentración de metales pesados para el Río Matorrillos en sedimentos en
cuatro muestreos ...................................................................................................................... 30
Figura N° 5 Concentración de metales pesados para el Río Matorrillos en agua en cuatro
muestreos ................................................................................................................................. 32
Figura N° 6 Concentración de metales pesados para el Río Los Álamos en sedimentos en
cuatro muestreos. ..................................................................................................................... 34
Figura N° 7 Concentración de metales pesados para el Río Los Álamos en agua en cuatro
muestreos. ................................................................................................................................ 36
Figura N° 8 Concentración de metales pesados para el Río Naranjal en agua en cuatro
muestreos. ................................................................................................................................ 38
Figura N° 9 Concentración de metales pesados para el Río Naranjal en sedimentos en cuatro
muestreos. ................................................................................................................................ 40
Figura N° 10 Valores promedios de las concentraciones de Cd-Cr y Pb en agua de las cuatro
localidades analizadas en la REMCH ...................................................................................... 44
Figura N° 11 Valores ´promedios de las concentraciones de Cd-Cr y Pb en sedimento de
cuatro localidades analizadas en la REMCH ........................................................................... 46
Figura N° 12 Filtración de agua por papel Whatman 40 ......................................................... 60
Figura N° 13 Procedimiento de extracción con APDC ........................................................... 60
Figura N° 14 Filtración de extractos de sedimentos y enrase a volumen de 100 mL .............. 60
Figura N° 15 Lectura de extractos de muestras en Espectrofotómetro de Absorción Atómica
.................................................................................................................................................. 60
RESUMEN
Varios trabajos previos han reportado sobre la contaminación por metales pesados en
afluentes de la provincia del Guayas. Con el objetivo de determinar las concentraciones de
metales pesados (Cd, Cr y Pb), en agua y sedimentos, en cuatro estaciones de la Reserva
Ecológica Manglares Churute (REMCH), se analizaron muestras del Canal de Matorrillos,
Boca de Álamos, Churute y Naranjal en los periodos del 2011 al 2013. Las muestras de
sedimento y agua se tomaron por triplicado y fueron analizadas por Espectrofotometría de
Absorción Atómica.
En cuanto a la concentración de metales en el agua, las estaciones Canal de Matorrillos,
Boca de Álamos, Churute y Naranjal se encuentran contaminadas por los elementos Cd y Pb,
debido a que las concentraciones están sobre los valores máximos permisibles (Cd>0,005
ppm y Pb>0,001 ppm). El Cr no superó los límites ni en agua ni en sedimentos, por lo que no
existe contaminación por este metal en la REMCH.
En cuanto a los resultados obtenidos en el sustrato sedimento se pudo determinar que las
estaciones Churute, Matorrillos, Álamos y Naranjal se encuentran contaminadas por el
elemento Cd en concentraciones de 7,104±3,294 ppm, 7,615±3,028 ppm, 11,081±2,206 ppm
y 13,655±1,312 ppm, respectivamente; y no tienen contaminación de los elementos Cr y Pb.
Al realizar el análisis comparativo espacial se establece que los Álamos tiene mayor
concentración de Cd y la estación Naranjal es la que se encuentra con mayor concentración
de Pb en agua, probablemente debido a su cercanía a asentamientos humanos, camaroneras y
minerías.
Palabras claves: agua, cadmio, contaminación, cromo, plomo
ABSTRACT
Pollution by heavy metal on the drainage system of the province of Guayas has been
documented in several previous reports. The aim of this thesis was to detect the heavy metal
concentration (Cd, Cr, and Pb) in water and sediments on four stations of the Manglares
Churute Ecological Reserve (REMCH); for this purpose, samples of sediment and water from
Canal de Matorrillos Boca de Álamos, Churute and Naranjal stations were analyzed between
2011 and 2013. Samples from those stations were collected thrice and analyzed by atomic
absorption spectrophotometry.
Regarding to the concentration of heavy metals in water, Cd and Pb exceed the maximum
permissible levels for human health (Cd>0,005 ppm y Pb>0,001 ppm); therefore, the stations
of Canal de Matorrillos, Boca de Álamos, Churute and Naranjal are regarded as polluted. As
Cr concentration is under the maximum permissible level, it is concluded that there is no Cr
pollution in REMCH.
Data obtained from sediments suggest that Churute, Matorrillos, Álamos and Naranjal
stations are polluted by Cd, having concentrations of 7,104±3,294 ppm, 7,615±3,028 ppm,
11,081±2,206 ppm y 13,655±1,312 ppm, respectively; meanwhile, pollution by Cr and Pb
were no detected on the mentioned stations. A comparative analysis performed suggest that
Los Álamos station has a higher concentration of Pb in water, probably due to the closeness
of human settlements, shrimp farms and mining activity.
Key words: Cadmium, chromium, lead, water.
1
INTRODUCCIÓN
Los ríos, estuarios y océanos de nuestro país se ven afectados por las industrias y la
actividad aurífera, ya que aportan una cantidad considerable de metales pesados. En la Costa
Continental de nuestro país, en el año de 1979 se creó la Reserva Ecológica Manglares de
Churute, siendo así la pionera en Reservas Ecológicas. Debido a su gran diversidad, esta
reserva fue declarada sitio Ramsar (reconocimiento internacional para humedales de gran
importancia), en el año 1990; su valor radica en la acogida para especies en amenaza, tales
como el canclón y el cocodrilo; además de tener relevancia socio económica, ya que sustenta
la vida de más de 3000 familias que se benefician principalmente de las dos pesquerías más
importantes de la reserva: la de cangrejo rojo y la artesanal de peces.
A pesar de la gran relevancia ambiental, social, económica e histórica de la Reserva
Ecológica Manglares Churute, no se han realizado estudios que permitan determinar las
condiciones actuales del agua y sedimentos, medios en los cuales habitan los principales
recursos pesqueros de la Reserva. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo fue determinar
las concentraciones de metales pesados (Cd, Cr y Pb) en agua y sedimento en los ríos
Churute, Canal Matorrillos, Boca de Álamos y Naranjal de la Reserva Ecológica Manglares
de Churute. En este trabajo se enfoca a la determinación y comparación de las
concentraciones de metales pesados Cd, Cr y Pb en sustratos de agua y sedimentos, dichos
resultados permitirán realizar surgerencias o recomendaciones para insistir en los
establecimientos de normativas legales, con el objetivo de evitar el potencial de
contaminación de los afluentes de la Reserva Ecológica Manglares de Churute.
El desequilibrio del medio acuático resulta de su eminente poder disolvente para una
extensa gama de productos y, a su vez, la transferencia desechos para diversos materiales en
estado sólido, líquido o gaseoso, los mismos que pueden estar en suspensión, disolución o
2
flotación (Capó, 2002). La aportación de metales pesados al ciclo hidrológico proviene de
dos fuentes: una de origen geoquímico, a partir de los minerales que proceden de la erosión,
lluvias, entre otras, son transportadas al agua; y otra de origen antropogénico. Más de un
millón de sustancias de origen antropogénico han sido introducidas en las aguas naturales
(Forstner et al., 2006).
Los metales pesados, en altas concentraciones pueden ser perjudiciales para la vida. La
presencia de metales tóxicos en el ambiente ha aumentado en las últimas décadas por la
acción del ser humano. Es importante mencionar que los metales pesados son elementos
altamente tóxicos, y la polución metálica teme una amenaza medioambiental importante para
los seres vivos, ya que diversos metales que son micronutrientes esenciales, como el cobre y
el zinc, resultan tóxicos en concentraciones elevadas; mientras que otros como: cadmio,
plomo, mercurio y arsénico, son tóxicos a dosis mínimas (Alonso, 2004).
El cadmio (Cd), es un metal raro, constantemente se encuentra junto y en pequeñas
cantidades con el zinc. Comercialmente se lo encuentra como un subproducto industrial de la
producción de zinc, cobre y plomo. Es usado sobretodo en la industria de la metalurgia y
manufactura de estabilizadores de plástico y baterías (Eisler, 2000).
El origen antropogénico de cadmio contiene fundiciones, los productos de incineración de
materiales que contienen cadmio, combustibles fósiles, fertilizantes, aguas servidas rurales y
descarga de lodo (Eisler, 2000).
El estado de oxidación del cadmio es 2, en todos los compuestos. Presenta una
inestabilidad ambiental más elevada que otros metales pesados, debido a la relativa
solubilidad de sus sales e hidróxidos, convirtiéndolo así en un contaminante cosmopolita.
Esta solubilidad en agua se incrementa en medios ácidos, mientras que la adsorción a suelos y
sedimentos se incrementa al aumentar el pH; y debido a su toxicidad se le atribuyen efectos
carcinogénicos, mutagénicos y teratogénicos (Barán, 1995).
3
Por otro lado, el cromo (Cr), es un metal relativamente abundante en la corteza terrestre.
Se presenta en forma mineral y la más importante es la cromita, además puede encontrarse en
distintos estados de oxidación, en el intervalo +2 a +6. Los estados de oxidación relevantes
desde el punto de vista biológico son +3 y +6. Los residuos de este metal son depositados en
suelos o aguas superficiales, la mayor parte del cromo se encuentra en forma insoluble,
formando precipitados o adsorbido a la fracción sólida de los suelos y sedimentos; su
movilidad es muy limitada ya que depende del contenido en arcillas del terreno, en menor
medida de la presencia de óxido de hierro (Fe2O3), y materia orgánica (Moreno, 2003).
Subsiguientemente el plomo (Pb), es un metal muy distribuido en la naturaleza, del que el
hombre ha hecho uso desde unos 6000 años. En el final de la década de 1970, inicia los
estudios del grado de toxicidad que presenta este metal, cuando se expone a concentraciones
altas, lo que conduce a provocar deficiencias en el desarrollo del sistema nervioso,
determinadas en niños de ciertas áreas urbanas de Estados Unidos (Moreno, 2003).
El plomo es parte de la materia particulada de la atmósfera, regularmente en forma de
óxidos o carbonatos, y en función del tamaño o densidad de la partícula, se depositan por
gravedad en poco tiempo, o pueden persistir en suspensión y ser transportados por el viento a
grandes distancias de su punto de emisión. Una vez depositado en el suelo, queda en su
mayor parte retenido en la capa superficial (2-5 cm de profundidad), principalmente en suelos
con un contenido en materia orgánica superior al 5% y un pH mayor a 5 (Moreno, 2003).
Actualmente los metales pesados son indicadores de la calidad ecológica de todo flujo de
agua; esto se debe a su toxicidad, su propiedad de bioacumulación, ya que no son
biodegradables a los efectos directos a la salud humana y de los sistemas acuáticos, lo cual
los diferencia de la mayoría de los contaminantes orgánicos. (Colas, 1972; Forstner, et al,
1981; Murray, 1996).
4
En el presente trabajo se demarcó el área de Estudio a los ríos Churute, Canal Matorrillo,
Boca de Álamos y Naranjal de la Reserva Ecológica Manglares de Churute. La Reserva
Ecológica Manglares de Churute, es una de las reservas ecológicas más importantes del
Ecuador; el Gobierno Nacional, a través de la Comisión Nacional de Ecología (1988),
consideraba a la Reserva Ecológica Manglares de Churute (REMCH), como la más
contaminada del país y tiene pocos estudios realizados en ella, es la primera Reserva
Ecológica creada en la Costa Continental del Ecuador, mediante el Acuerdo Interministerial
No. 0322 del 26 de julio de 1979. Además de su importancia ecológica, tiene relevancia
socio económica, ya que sustenta la vida de más de 3000 familias que se benefician de la
pesca de cangrejo rojo y pesca artesanal de peces.
Posiblemente la escasez de los estudios en la Reserva se debe a:
i. Complejos y demorados procedimientos para obtener autorizaciones de
investigación
ii. Desconocimiento de la importancia de la reserva por parte de investigadores
iii. Carencia de recursos económicos y probable desinterés de instituciones de
investigación.
JUSTIFICACIÓN
Las industrias y sobre todo la actividad aurífera y agrícola que se ejecutan en el Ecuador,
contribuyen con una gran cantidad de metales pesados en nuestros ríos, estuarios, y océanos.
El presente trabajo determinará los niveles y concentraciones de metales pesados en cuatro
ríos (Churute, Canal Matorrillos, Boca de Álamos y Naranjal) que se hallan dentro de la
Reserva Ecológica Manglares Churute.
5
Para ello se diagnosticará por espectrofotometría de absorción atómica si las aportaciones
de metales pesados son generadas por las actividades introducidas por la extracción de
minerales en el perímetro de la reserva, en estos ríos, perjudicando así la calidad del agua y
de los sedimentos de la reserva, los mismos que son el hábitat de una gran biodiversidad de
organismos y además se dará a conocer la dispersión de éstos elementos en las áreas de
estudio.
Objeto de Estudio: Contaminación Ambiental en la Reserva Ecológica Manglares de
Churute, que por su diversidad y gran extensión fue declarada en el año 1990 como sitio
Ramsar, un reconocimiento internacional para humedales de gran importancia.
Campo de Investigación: Contaminación por metales pesados en estuarios
OBJETIVOS
Objetivo general
Determinar las concentraciones de metales pesados (Cd, Cr y Pb), en agua y sedimentos,
en cuatro estaciones de la Reserva Ecológica Manglares Churute.
Objetivos Específicos
1. Comparación de las concentraciones de metales pesados (Cd, Cr y Pb) en agua y
sedimento encontrados en los ríos Churute, Canal Matorrillos, Boca de Álamos y
Naranjal de la Reserva Ecológica Manglares de Churute con los límites máximos
permisibles nacionales e internacionales
2. Realizar un análisis espacial en agua y sedimentos, de las diferentes estaciones de
muestreo.
6
3. Establecer la estratificación (agua y sedimento) con mayor concentración de
metales pesados (Cd, Cr y Pb).
Novedad Científica
Una vez observadas las cuatro estaciones objeto de estudio de las concentraciones de los
metales pesados Cd, Cr y Pb, se pudo determinar que la Reserva Ecológica Manglares de
Churute, presenta problemas de contaminación por Cd y Pb.
7
CAPITULO I
MARCO TEÓRICO
Los metales están sujetos de manera natural a los ciclos biogeoquímicos. Estos estipulan
su presencia y concentración en los compartimientos ambientales, tales como: el suelo, aguas
subterráneas y superficiales, aire y organismos. La intervención humana puede modificar
notablemente la concentración de estos elementos en el ecosistema (Moreno, 2003).
Cuando los metales que son transportados en agua dulce se encuentran con agua marina,
se producen una serie de procesos biogeoquímicos que determinan la distribución de los
metales en las fases disuelta y particulada de la columna de agua, evidenciado así el complejo
proceso dinámico de estos elementos en el medio acuático (Foster et al., 1978; Dassenagis et
al., 1997; Hatje et al., 2001; Millward et al., 2003; Marín, 2007). Entre estos factores
destacan el pH, la salinidad, el contenido en sólidos, principalmente arcillas y la presencia de
compuestos orgánicos (Katje et al., 2003; Achterberg, 2003; Turner et al., 2004).
El pH afecta a la especiación química y a la movilidad de muchos metales pesados,
jugando un papel importante en las interacciones de los mismos, con parámetros como:
dureza del agua y compuestos orgánicos (Wood, 1989; Rovira, 1993). La presencia de iones
inorgánicos, tanto aniones como cationes, tienen una gran influencia sobre la toxicidad de los
metales pesados. Esto se debe a la formación de compuestos insolubles como carbonatos, lo
que sucede especialmente cuando se mezclan aguas de diferentes orígenes, como son los
vertidos industriales y domésticos (Tebbutt, 1999; Catalán, 1981).
La temperatura influye sobre la solubilidad de los metales afectando la distribución de la
biota del ecosistema del que va a depender la respuesta frente al tóxico (Rosas, 2001). Como
regla general, las altas temperaturas y la baja salinidad actúan de forma sinérgica con los
metales para aumentar la toxicidad en el medio acuático (McLusKgy et al., 1986).
8
Los sedimentos por otra parte son parte integral e inseparable de los ecosistemas fluviales
y demás sistemas acuáticos, por consiguiente cualquier programa ambiental de calidad de los
cursos de agua, sería incompleto sin el apropiado estudio de los sedimentos (Singh et al.,
1999).
Los sedimentos marinos y estuarinos son una matriz ambiental, que por su origen, integra
en el tiempo los cambios geoquímicos que ocurren en la columna de agua, de tal forma que
estudios de mediano y largo plazo pueden aportar interesantes antecedentes en la historia de
alteración de un área (Ahumada, 1994).
Los metales pesados que son inmovilizados en los sedimentos constituyen un riesgo
potencial en la calidad del agua y la biota, debido a que pueden ser liberados de nuevo a la
fase acuosa (Soto, 2001; Azevedo et al., 1988). Es por esta razón que los organismos
acuáticos, especialmente las especies filtradoras y organismos plantónicos están más
expuestos a los metales pesados disueltos en agua o asociados a partículas; y los
sedimentívoros y la meiofauna, captan los metales al ingerir partículas sedimentarias y las
aguas asociadas a los poros del sedimento (Salomons et al., 1988).
El Golfo de Guayaquil, es el estuario más grande que se encuentra a lo largo de la costa
sudamericana del Pacifico, la entrada del Golfo se extiende 200 Km. de norte a sur a lo largo
del meridiano 81º W, desde la Puntilla de Santa Elena (2º 12´S) en Ecuador hasta cerca de
Máncora (4º07´S) en Perú; hacia el interior, el Golfo penetra en el Litoral Ecuatoriano una
distancia aproximadamente de 120 Km (Paredes, 2000).
Además forma parte del estuario interior del Golfo de Guayaquil y la cuenca baja del río
Guayas, aquí se mezclan las aguas del océano y de los ríos a partir de los afluentes del Taura,
Churute, Cañar y Naranjal, formando un extenso complejo de canales e islas. (ECOLAP y
MAE, 2007).
9
La Reserva Ecológica Manglares Churute ocupa una superficie de aproximadamente
50.068 hectáreas está ocupada por el bosque de manglar, salitrales, camaroneras, zonas
intermareales y los espejos de agua de los esteros, es decir, es zona inundable (Hurtado et al.,
2010).
En el marco del estudio del Plan de Manejo de la Reserva de 1996, la contaminación tiene
su origen por los asentamientos poblacionales, agrícolas y mineros, que se han establecido en
la zona en las últimas décadas. Entre estos, el crecimiento de las actividades humanas en la
parte agrícola es la causa fundamental para que en algunos casos, como el de la
contaminación, sea fuente de problemas de manejo y motivo de conflictos de intereses entre
sectores productivos (camaroneros – bananeros), ya que generan residuos líquidos, desechos
sólidos e industriales, los mismos que son evacuados directamente a los cauces hídricos sin
tratamiento.
La contaminación que afecta en mayor proporción a la Reserva Ecológica Manglares
Churute, proviene del sector agro-industrial y del minero, que se encuentran fuera de sus
límites, utilizando insumos agroquímicos, tales como: pesticidas y herbicidas, los mismos que
producen escurrimientos de residuos al agua contaminando los cauces hídricos directa o
indirectamente; por otro lado, en la minería que se desarrolla en las provincias de El Oro y
Cañar, para la extracción de algunos minerales se utilizan insumos químicos como: mercurio,
cianuro y otros metales pesados, vertiendo los residuos en los cauces de agua, en forma
indiscriminada y sin tratamiento alguno.
Además, existe explotación de otros minerales, propios de estas zonas, que son
considerados tóxicos por ser acumulativos en las especies vivas que las ingieren; tales como:
Ca, Mg, Fe, Zn, Pb, Cr, Hg y Au, minerales que son arrastrados por las corrientes de agua,
provenientes de las actividades mineras, que se realizan en la cordillera oriental interandina
(INEFAN/Fundación Natura, 1996).
10
Dentro de la Reserva se han realizado pocos estudios sobre metales pesados, uno de ellos
descrito dentro del Plan de Manejo de la Reserva (INEFAN/Fundación Natura, 1996),
elaborado por la DIGMER en 1993; en el cual, se determinó la concentración de metales
pesados en sedimentos, en los ríos de influencia de las Reservas, encontrando valores
máximos de 1,05 ppm, 26,25 ppm y 17,5 ppm de Cd, Cr y Pb respectivamente.
En el estudio realizado por Siavichay (2013), en la Reserva Ecológica Manglares de
Churute se determinó que el promedio de las concentraciones de Cd (10,62 ppm), están sobre
los límites permitidos por la norma internacional Canadian Sediment Quality Guidelines for
the Protection of Aquatic Life, mientras que el Pb (19,69 pm) se encuentra por debajo de la
misma.
Entre los estudios relevantes sobre determinación de metales pesados en áreas estuarinas,
tenemos los siguientes:
Durante el proyecto BID-420 “Acumulación de pesticidas y metales pesados en los
principales eslabones de la cadena trófica de la cuenca del Río Taura”, el cual incluye el
estudio de metales pesados en agua, sedimentos y organismos se observó que las máximas
concentraciones en sedimentos fue: Cd 3,75ppm; Cr 70,50ppm y Pb 22,55 ppm peso seco
respectivamente; mientras que en agua, los metales disueltos, se presentaron de forma
homogénea con concentraciones <0,5ppm. realizado por (Arcos y Castro, 2005).
En el 2007 se realizó una investigación sobre: “Evaluación del Nivel de Contaminación
por Metales Pesados y su Incidencia en Organismos Bentónicos en la Comuna Cerrito de los
Morreños”, asentada al sur del Puerto Marítimo, a orillas de la Isla Chupadores Grande, en el
Golfo de Guayaquil, se evidenció que los metales Cd, Cu, Ni, y Zn, analizados en las
muestras de agua, no exceden los límites permisibles, según los criterios de calidad de agua
del texto unificado de Legislación Ambiental (TULMAS), mientras que los resultados de Pb
exceden los rangos permisibles (Arcos et al., 2009).
11
Hubo un estudio realizado en cuatro esteros del Golfo de Guayaquil, donde se
encontraron concentraciones de Cd y Pb en agua, bajo los límites permisibles de la
legislación ecuatoriana. Sin embargo, en el sedimento existe diferencia entre las
concentraciones de dichos elementos; en el caso del Cd, los valores van desde 0.82 a 1.82
ppm/peso seco y en el Pb los valores se encuentran desde 8.35 hasta 11.55 ppm/peso seco
(Mero, 2010).
En el año 2011 se presentaron resultados del trabajo realizado durante la época seca
(Agosto, Septiembre, Octubre) del año 2010, en cinco puntos del Estero Salado de
Guayaquil, el cual determinó la concentración de metales pesados Cadmio (Cd), Cromo total
(Cr), Plomo (Pb), en las matrices de agua superficial y sedimento. Las mismas que reportaron
valores de Cd (1ND – 0.06 ppm), Cr y Pb (ND - 0,01 ppm) para las muestras de agua
superficial, mientras que los sedimentos fueron de Cd (ND – 9, 50), Cr (11, 99 – 43,47 ppm),
Pb (13,47 – 69,47) (Alcívar & Mosquera, 2011).
Se determinó que los valores de Cd y Pb del agua en el estero salado de los puentes
Portete y 5 de Junio, sobrepasan los límites máximos establecidos por la legislación
ambiental nacional vigente, pero el valor promedio de Ni, se encuentra dentro de los límites
permitidos por esta normativa (Rodríguez, 2013).
La investigación realizada en el Estero Salado del Puente Portete, concluyó que, las
concentraciones de metales pesados encontrados en el agua superficial, se encuentran bajo los
límites permitidos por la legislación ambiental nacional. A diferencia de las muestras de
sedimentos, en donde se observa una alta concentración de estos elementos, revela, que el
ecosistema se encuentra contaminado y puede influenciar en los ciclos de vida de la especie
objeto de estudio (Jiménez, 2012).
1 ND.- No detectable.- Límite inferior al Límite de detección
12
A nivel internacional, son innumerables los estudios sobre el contenido de metales pesados
en agua y sedimentos, en diferentes áreas ambientales, entre las cuales se describen las
siguientes:
Se determinó que las concentraciones de los metales pesados Cd, Pb, Hg y As en
sedimentos de la bahía de Chetumal, encontrando las más altas concentraciones de Cd (1.00
ppm), Pb (5.63 ppm), Hg (2.25 ppm) y de As (0.63 ppm) en temporada de lluvia (González et
al., 2008).
Un estudio realizado por las concentraciones y comportamiento de metales pesados en una
zona estuarina de Venezuela, donde se concluyó que, las concentraciones de todos los
metales estudiados están muy por encima de los valores reglamentados por la legislación
venezolana para aguas de consumo e incluso para aguas de descarga a los cuerpos de aguas
litorales, lo que podría estar afectando la estabilidad del ecosistema, la vida de la biota
acuática y de la población asentada en los márgenes del río Manzanares (Márquez et al.,
2000).
En el estudio sobre niveles de metales pesados en sedimentos superficiales, en tres zonas
litorales de Venezuela, determinaron que las concentraciones de metales pesados (Cu, Mm,
Fe. Zn, Cd, Ni, Pb y Cr) en sedimento superficial, demuestran una perturbación ambiental en
Rio Chico y Boca de Páparo, estableciéndose concentraciones >18ppm para Cu; >3 ppm para
Cd; 5 ppm para Cr; >0,9 ppm para Pb y >11 ppm para Ni; mientras que en Playa Guiria no
mostraron valores de contaminación ambiental (Acosta et al., 2002).
De todos los metales investigados (Cu, Ni, Pb, Fe, As, Cd, Cr y zn), en el rio Haina
(República Dominicana), sólo se encontraron Fe y Cu en el agua y sus niveles de
concentración estuvieron ubicados, dentro de los estándares nacionales para agua de río,
mientras que en los sedimentos, se comprobó la presencia de todos los metales objetos de
13
estudio, de los cuales el Cr, Pb, Fe, Ni y Cu, resultaron ser los de más altos niveles de
concentración (Contreras et al., 2004).
Se analizaron el contenido de Cu, Zn y Pb en sedimentos en 7 sectores de la Bahía San
Jorge (Chile), para evaluar el impacto de la actividad antrópica sobre el ecosistema marino,
encontrando la mayor concentración de metales pesados, en el sector del Puerto de
Antofagasta, lo que sugiere que las actividades antrópicas desarrolladas en la zona costera,
tienen un impacto sobre el contenido de metales en los sedimentos, lo que reviste un riesgo
para las comunidades de organismos bentónicos (Calderón & Valdés, 2012).
Se concluye que los resultados obtenidos de la extracción secuencial de metales pesados,
han sido congruentes con los estudios anteriores sobre contaminación metálica en los
sedimentos del estuario del Guadiana. Basado en el grado de extracción en la fase F1 se
pueden clasificar los elementos en función de su peligrosidad como sigue: Cd > Zn > Mn >
Cu > Pb > As. Elementos como Co, Cr, Ni y Fe se encuentran en los sedimentos en
concentraciones naturales. Por tanto no suponen un riesgo medioambiental. Dado el grado de
extracción obtenido para las fracciones F1+F2+F3 para Cd, Zn, Mn, Cu, Pb y As, podrían
suponer un riesgo ambiental para la biota, principalmente el Cd por su alta toxicidad y el Zn,
ya que estos han presentado una alta asociación con la fracción biodisponible (F1) del
sedimento (Delgado et al., 2010).
El Gobierno Nacional, a través de la Comisión Nacional de Ecología (1988), consideraba a
la Reserva Ecológica Manglares de Churute (REMCH), como la más contaminada del país.
No existe ordenación y saneamiento de la reserva REMCH; sin embargo, poco se sabe si
existe una aportación de contaminantes (metales pesados en este caso), a través del agua y de
los sedimentos de las diferentes caudales hacia los ríos: Churute, Canal Matorrillo, Boca de
Álamos y Naranjal. El conocer la respuesta permitirá coadyuvar en el planteamiento de un
programa global e integral de tratamiento de toda la REMCH.
14
Legislación ambiental sobre metales pesados
En la legislación ambiental ecuatoriana no existen criterios de calidad para sedimentos
estuarinos, sin embargo en el acuerdo ministerial No. 028 del Libro VI de la Calidad
Ambiental, Sección II Calidad de Componentes Abióticos, Parágrafo III de los Sedimentos
indica:
“Art. 220.- Calidad de los sedimentos: Los sedimentos pueden ser de origen natural, como
los existentes en el mar, los lechos de lagos y lagunas, ríos, quebradas y demás cuerpos
hídricos, ya sean éstos de caudales permanentes o temporales; y los de origen industrial,
como aquellos provenientes de plantas de tratamiento, tanques de almacenamiento u otros.
Para realizar la evaluación de la calidad ambiental mediante análisis de sedimentos se deberá
aplicar muestreos y monitoreos de las áreas directamente influenciadas por la actividad
regulada, siguiendo los protocolos que normen la Autoridad Ambiental y en el caso de no
existir, siguiendo los protocolos aceptados internacionalmente”
Por lo tanto, para el análisis respectivo de los resultados en sedimentos se usa la Canadian
Sediment Quality Guidelines (1999), la misma que establece las siguientes concentraciones:
Cd 0,676 ppm; Cr 52,3 ppm y Pb 30,2 ppm.
Con respecto a los criterios de calidad en agua se usa el Libro VI de la Calidad Ambiental,
2015 (Tabla 1).
15
Y de acuerdo a la norma de calidad ambiental, en el ámbito de política de aguas de la
Unión Europea (Diario Oficial de la Unión Europea, 2008), el contenido de Cd y Pb de las
aguas de zona estuarina las concentraciones máximas admisibles establecidas son de 0,2 ppm
Cd y 7,2 ppm Pb.
Tabla N° 1 Criterios de Calidad admisibles para la preservación de la vida acuática y
silvestre en aguas dulces, marinas y de estuarios, 2015
Metales
pesados
Expresados
como
Unidad
Límites máximos permisibles de agua
Agua marina y de estuario
Cadmio Cd ppm 0,001 0,005
Cromo Cr ppm 0,032 0,05
Plomo Pb ppm 0,001 0,001
16
CAPITULO II
MARCO METODOLÓGICO
2.1. Área de estudio
El presente estudio se realizó en la Reserva Ecológica Manglares Churute (REMCH).
(Figura 1). La Reserva se localiza aproximadamente a 15 kilómetros hacia el sur de
Guayaquil y Durán; Tiene una superficie de 49.389 hectáreas (www. ministerio de
ambiente.gob.ec). Esta área contiene seis islas: Matorrillos, Los Ingleses, Los Álamos,
Malabrigo, Cabeza de Mate y Churutillo.
Levantamiento de datos
Se realizaron cuatro muestreos georeferenciados en los ríos Churute, Canal Matorrillos,
Boca de Álamos y Naranjal. (Tabla 2, Figura 1).
La toma de muestras en los sitios referenciados; se realizó tomando en cuenta las
características geológicas de los afluentes, entre estas están, la geomorfología, sistemas de
drenaje, pendientes, unidades y uso del suelo; así como obras de ingeniería.
Tabla N° 2 Estaciones de muestreo
Ríos X ud
Churute (sector Tormento) 640032 9722097
Canal Matorrillos (Río Guayas) 637238 9721210
Boca de Álamos (Cuenca) 642474 9717081
Naranjal (Guayas) 642032 9710606
Elaborado: María del Carmen Proaño A.
17
Figura N° 1 A. Mapa de la ubicación de los cuatro ríos a muestrear
1. Churute, 2. Matorrillos, 3. Álamos y 4. Naranjal; B. Ubicación de la REMCH en el Ecuador; C. Área de trabajo. Periodo 2011 - 2013
A
C
B
18
2.2. Colecta y conservación de las muestras
Se realizaron cuatro muestreos de sedimento y agua en los periodos comprendidos entre el
año 2011 y 2013 durante marea baja. El primer muestreo (M1) se realizó el 04.07.2011, el
segundo muestreo (M2) el 19.09.2011, el tercer muestreo (M3) el 13.01.2012 y el cuarto
muestreo (M4) el 14.05.2013.
2.2.1. Flujo para la recolección de muestras de agua y sedimentos
Para la toma de las muestras, se marcaron recorridos de 100 m lineales sobre la trayectoria
de la corriente. Teniendo en cuenta que cada sitio enclavado representa una muestra con sus
réplicas respectivamente.
Las muestras de agua superficial se las colectó en envases de polietileno de alta densidad
con capacidad de 1000 mL, previamente tratados con ácido nítrico [ NO3H al 1%] y; las de
sedimento se las colectó en fundas plásticas estériles de cierre hermético, las mismas fueron
almacenadas a 10 ºC, hasta su respectivo análisis.
Subsiguientemente, en el laboratorio las muestras de agua fueron estabilizadas con 1 mL
de NO3H [65%] y, luego se filtraron en papel filtro Whatman #40 para eliminar sólidos
suspendidos.
Las muestras de sedimentos se secaron a temperatura ambiente ± 25°C (TA), durante 96
horas aproximadamente, luego se disgregaron y tamizaron 50 g en una malla de 63 m, y
posteriormente se las conservó en envases plásticos, protegidos de la luz y el polvo hasta su
análisis.
2.3. Análisis químico
Para determinar las concentraciones de cadmio, cromo y plomo en las muestras de agua y
sedimentos. Para los análisis de espectrofotometría, se utilizaron protocolos provistos por las
19
casas comerciales, los mismos que se basan en el Standard Methods 2005 y el Manual
Analytical Methods- Perkin Elmer, 1996 del Espectrofotómetro de Absorción Atómica
Perkin Elmer AAnalys 100.
2.4. Preparación de modificador de matriz (Lantano al 1%)
Se pesó 10 g de Oxido de Lantano La2O3 en un Becker de 250mL, se agregó 1 ml de
NO3H [37%], se homogenizo la solución con agitación constante y se enraso al volumen
final en el extractor de gases, luego esta solución se trasvasó a un matraz de 1000 mL, se
enrasó y homogenizó con 750 Ml de agua desionizada (ultrapura).
2.5. Titulación de soluciones de calibración
A partir de las soluciones estándar patrón [1000 ppm] de marca acreditada en el medio
científico, para el uso en Absorción Atómica, se prepararon las diferentes soluciones
dirigidas a determinar la curva del elemento de interés.
2.5.1. Titulaciones de soluciones stock de Cd, Cr y Pb [100 ppm]
A partir de la solución stock de 1000 ppm se tomaron 10 mL de solución de cadmio y se
enraso a 100 mL con agua desionizada ultrapura y, se homogenizó; este procedimiento se
realizó con las soluciones de Cr y Pb.
2.5.2. Establecimiento de las curvas de calibración
Las curvas de calibración fueron ajustadas para cada elemento con los estándares
correspondientes así, para el Cd fue de [0,03 - 0,06 - 0,1 y 0,3 ppm], Cr [0,5 – 1,5 – 3,0 ppm]
y, Pb [0,2 – 0,6 y 1,2 ppm].
20
Posteriormente se colocó 1 mL de NO3H [65%] en el caso de los estándares, para las
muestras de sedimentos se colocó 1 mL del modificador de matriz (La al 1%) a cada uno,
luego se enrasó a 100 ml con agua destilada ultrapura y se homogenizó.
2.6. Cuantificación de metales
2.6.1. Agua
El análisis de agua para la cuantificación de Cd, Cr y Pb se basó en el procedimiento de
extracción con APDC (Solórzano, 1983).
Primero se filtra el agua por membrana para eliminación de sólidos suspendidos (figura 2)
Se colectó 500 mL de agua en un embudo de separación con llave de teflón, se agregó 2
mL de la solución de 2APDC y 5 mL de acetato de amonio CH3COONH4, se procedió a
colocar 15 mL de cloroformo en un cilindro graduado de 50 mL y se los colocó en el embudo
que contiene la muestra, se agitó por 2,5 minutos, la fase clorofórmica se transfirió a una
fiola de 50 mL y se filtró con de papel Whatman # 40; los pasos del uso del cloroformo y
filtrado se repite dos veces (figura 3).
Una vez obtenido el extracto, se coloca 1 mL de HNO3 [50%] y se seca a TA para luego
disolver el residuo en 10 mL de NO3H [1%], subsiguientemente se realiza a lectura en el
espectrofotómetro (figura 4).
2.6.2. Sedimento
Las muestras tamizadas fueron secadas a 100ºC por 1 hora para excluir la humedad
contenida, luego se traspusieron a un desecador por 20 minutos para enfriamiento y, se
procedió a pesar una cantidad de 0,5 g de la muestra, una vez en el extractor de gases se
2 APDC.- Pirrolidin ditiocarbamato de amonio, reactivo.
21
agregó 1mL de HNO3 [65%] para observar presencia o ausencia de efervescencia, una vez
que haya reaccionado se agregaron 4mL más de H NO3 [65%] mezclando lentamente para
su homogenización y digestión en frio, luego se procedió a colocar el tapón interno, se cubrió
con cinta de teflón y por último se cerró herméticamente el tubo.
Los tubos de ensayos que contienen las muestras fueron incubados en baño de María a una
temperatura de 100 ± 5 ºC por 1 hora. Luego de éste tiempo se retiraron los tubos y se los
colocaron en las gradillas porta tubos hasta su enfriamiento.
Se filtraron las muestras a través de papel filtro Whatman # 40 en matraces de 100mL.
Antes de enrasar se agregó 1 mL del modificador de matriz (Lantano al 1%) y se enrasó con
agua ultrapura a volumen de 100 mL.
2.7. Lectura de la muestra
Inicialmente se calibró la curva de estándares para cada elemento y luego se realizaron las
lecturas de las muestras digeridas en el espectrofotómetro de Absorción Atómica Perkin
Elmer AAnalys100. Cabe destacar que instrumentalmente se realizaron 5 lecturas y
manualmente 2, dando un valor medio de 10 lecturas por muestra (Figura 5).
2.8. Tratamientos de los resultados
Las unidades de absorbancia deben de ser comprobadas de tal manera que se cumplan con
las curvas establecidas; lo cual se verifica con las soluciones de control, cuyas unidades de
absorbancia fueron mayor a 0,200.
Los cálculos para las muestras de sedimento se realizan con la siguiente formula:
22
Concentración en solución muestra x Volumen
ppm =
Masa
Dónde: ppm es parte por millón lo que es equivalente a miligramo por Kilo o miligramo
por litro.
2.9. Control de la calidad
De manera paralela se realizan lecturas de las muestras control y de sitio, abarcando,
además las lecturas de concentración de chequeo del equipo (duplicado de muestra). Luego se
realizan las lecturas de repetibilidad, donde cada valor es un promedio de tres lecturas;
además se usó material de referencia certificado CRM 008 Trace metal (sedimento) y lectura
de blancos de reactivos para evitar contaminación cruzada.
2.10. Premisas
2.10.1. Generales
Existe variación en las concentraciones de metales pesados de Cd, Cr y Pb en agua y
sedimentos entre las estaciones de muestreo.
2.10.2. Particulares
Existe diferencia en las concentraciones de metales pesados de Cd, Cr y Pb en agua
entre las cuatro estaciones de muestreo.
Existe diferencia en las concentraciones de metales pesados de Cd, Cr y Pb en
sedimento entre las cuatro estaciones de muestreo.
23
Tabla N° 3 Operacionalización de las variables
Objetivos específicos Variables Dimensiones Indicadores
Determinar las concentraciones de metales pesados
(Cd, Cr y Pb) en agua y sedimento en los ríos
Churute, Canal Matorrillos, Boca de Álamos y
Naranjal de la Reserva Ecológica Manglares de
Churute para compararlas con los límites máximos
permisibles nacionales
e internacionales
Concentraciones de metales
pesados Cd, Cr y Pb
Metales pesados en agua
y sedimento
ppm
Realizar un análisis comparativo espacial en agua y
sedimentos, de las diferentes estaciones de
muestreo
Estaciones Churute, Canal
Matorrillos, Álamos
y Naranjal
Sustratos agua y sedimentos Análisis espacial
Establecer la zona con mayor concentración de
metales pesados (Cd, Cr y Pb).
Estaciones Churute, Canal
Matorrillos, Álamos
y Naranjal
Sustratos agua y sedimentos Análisis espacial
24
2.12. Análisis estadístico
Para comparar las medias de los parámetros y concentraciones de Cd, Cr y Pb en los sitios
de muestreo se aplicó el test de ANOVA de una vía, tomando p<0.05 y un test a posterior de
Tukey. En los casos donde no hubo normalidad se aplicó la prueba no paramétrica de
Kruskall-Wallis. Los análisis de datos fueron realizados utilizando el programa MINITAB
25
CAPITULO III
RESULTADOS
En el marco de este trabajo se realizaron cuatro muestreos comprendidos entre los
periodos del 2011 al 2013, para ello se tomaron muestras de agua y sedimento, a partir de
cuatro estaciones: Churute, Canal de Matorrillos, Boca de Álamos y Naranjal. Todos los
análisis fueron examinados estadísticamente.
3.1. Sedimentos Río Churute
De acuerdo a los análisis de espectrofotometría para determinar las concentraciones de Cd,
Cr y Pb en las muestras de sedimento (Fig.6); Según los análisis estadísticos de ANOVA y
las comparaciones en pareja de Tukey el Cd durante el muestreo. M1 registró una
concentración de 4,663±1,154 ppm, M2 11,329±1,154 ppm, M3 0,000±0,000 ppm, y M4
5,320±0,502 ppm., donde las muestras M1 y M4, no tiene diferencias frente a M2 y M3. En
relación al Cr se observa las concentraciones en M1 24,647±1,154 ppm, M2 29,322±1,154
ppm, M3 26,37±0,00ppm y M4 28,260±1,099 ppm; M1 y M3 no presentan diferencias; al
igual que M2 con M4. Por otro lado, en el Pb se observa los valores promedios M1 5,0 ppm,
M2 2,0 ppm, M3 9,3 ppm, M4 9,7 ppm, por lo que M1 y M2 tienen diferencia (p<0,05), por
cuanto M2 disminuye en 3 ppm en relación a M1 como lo menciona el análisis de Kruskal-
Wallis, a diferencia de M3 y M4 que no tienen diferencias. Como se muestra en la Fig.2
26
B.
C.
A.
Figura N° 2 Concentración de metales pesados para el Río Churute en sedimentos en cuatro muestreos.
M1: 04.07.2011, M2:19.09.2011, M3: 13.01.2012 y M4:14.05.2013. A. Cd, B. Cr, C. Pb. Los resultados se muestran
como barras que representan la media ± DS, (n=3). Letras iguales señalan que no hay diferencias según Kruskal
Wallis (p<0.05) para Pb y test de Tukey para Cd y Cr.
A
B
C
A
0
5
10
15
20
25
30
M1 M2 M3 M4
Cd
se
dim
en
to (
pp
m)
Muestreo
A C AB CB
0
5
10
15
20
25
30
M1 M2 M3 M4
Cr
se
dim
en
to (
pp
m)
Muestreo
A
B
C C
0
5
10
15
20
25
30
M1 M2 M3 M4
Pb
se
dim
en
to (
pp
m)
Muestreo
27
3.2. Agua Río Churute
Se analizaron tres elementos Cd, Cr y Pb, donde se puede observar valores promedio de
M1 2,0ppm, M2 5,0ppm, M3 9,5 ppm y M4 9,5 ppm. Sin embargo, según prueba de Kruskal-
Wallis se observa que M1 yM2 tienen diferencias en relación a M3 y M4 que no la tiene. En
lo referente al Cr se observa a la M1 tiene 0,013±0,0057 ppm, M2 0,000±0,000 ppm, M3
0,009±0,001 ppm y M4 0,014±0,005 ppm, M1, M3 y M4 no tienen diferencias en relación a
M2 que si la tiene según la comparaciones en parejas de Tukey; en lo referente al Pb se
observa que el M1 tiene 0,197±0,006 ppm, M2 0,062±0,003 ppm, M3 0,020±0,000 ppm,
M4 0,027±0,006 ppm. Como se muestra en la Fig. 3
28
Figura N° 3 Concentración de metales pesados para el Río Churute en agua en cuatro muestreos:
M1: 04.07.2011, M2:19.09.2011, M3: 13.01.2012 y M4:14.05.2013 A. Cd, B. Cr, C. Pb. Los resultados se muestran
como barras que representan la media ± DS, (n=3). Letras iguales señalan que no hay diferencias según test de
Tukey (p<0.05).
A
B B B
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
M1 M2 M3 M4
Cd
ag
ua
[p
pm
]
Muestreo
A B
AB A
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
M1 M2 M3 M4
Cr
ag
ua [
pp
m ]
Muestreo
A
B
C C
0,000
0,030
0,060
0,090
0,120
0,150
0,180
M1 M2 M3 M4
Pb
ag
ua [
pp
m ]
Muestreo
A.
B.
C.
29
3.3. Sedimentos Río Matorrillos
Se analizaron tres elementos Cd, Cr y Pb, donde se puede observar los valores del Cd
durante el muestreo M1 6,623±1,147ppm, M2 11,327±1,154 ppm, M3 0,000±0,000 ppm,
y M4 4,896±0,895 ppm, por lo que se demuestra que M1 y M4 no tienen diferencias en
relación a M2 y M3 que si la tienen como lo demuestra el análisis de comparaciones en
pareja de Tukey; en relación al Cr se observaron los valores M1 21,193±1,147 ppm, M2
26,651±1,154 ppm, M3 23,467±0,306 ppm, M4 19,717±0,895 ppm, con lo que se dice que
M1, M3 y M4 no tienen diferencias en relación a M2 que si la tiene, según el análisis de
comparaciones en parejas de Tukey; para el Pb se observa que M1 7,95±3,97 ppm , M2
0,000±0,000 ppm, M3 18,667±0,306 ppm, M4 10,520±0,595 ppm, por lo que M1,M2 y M4
no tienen diferencia (p=0,05), en relación a M3 que la tiene como lo menciona el análisis de
comparaciones en parejas de Tukey. Como se muestra en la Fig. 4.
30
Figura N° 4 Concentración de metales pesados para el Río Matorrillos en sedimentos en cuatro muestreos
M1: 04.07.2011, M2:19.09.2011, M3: 13.01.2012 y M4:14.05.2013. A. Cd, B. Cr, C. Pb. Los resultados se muestran
como barras que representan la media±DS, (n=3). Letras iguales señalan que no hay diferencias según test de Tukey
para Cd, Cr y Pb.
A B
C
A
0
5
10
15
20
25
30
M1 M2 M3 M4
Cd
se
dim
en
to (
pp
m)
Muestreo
AC
B A
C
0
5
10
15
20
25
30
M1 M2 M3 M4
Cr
se
dim
en
to (
pp
m)
Muestreo
A
B
C
A
0
5
10
15
20
25
30
M1 M2 M3 M4
Pb
se
dim
en
to (
pp
m)
Muestreo
A.
B.
C.
B.
A.
31
3.4. Agua Río Matorrillos
Se analizaron tres elementos Cd, Cr y Pb, donde se puede observar que el Cd los valores
M 1 0,013±0,006ppm, M 2 0,032±0,012 ppm, M 3 0,066±0,006 ppm, M4 0,077±0,006
ppm, por lo M1 y M2 no tiene diferencias en relación a M3 y M4 que si tienen diferencias
como lo muestra la prueba de comparaciones en parejas de Tukey; En lo referente al cromo
los promedios en M1 3,5 ppm, M2 3,5 ppm, M3 8,0 ppm y M4 11,0 ppm, por lo que M1 y
M2 no tienen diferencias así como M3 y M4 no la tienen según la prueba de Kruskal-Wallis;
en lo referente al Pb se observa que el M1 tiene 0,090±0,010 ppm, M2 tiene
0,097±0,008ppm, M3 tiene 0,047±0,006 ppm, M4 tiene 0,090±0,010 ppm . Como se muestra
en la Fig. 5.
32
A.
B.
C.
Figura N° 5 Concentración de metales pesados para el Río Matorrillos en agua en cuatro muestreos
M1: 04.07.2011, M2:19.09.2011, M3: 13.01.2012 y M4:14.05.2013. A. Cd, B. Cr, C. Pb. Los resultados se
muestran como barras que representan la media±DS, (n=3). Letras iguales señalan que no hay diferencias según
Kruskal Wallis (p<0.05) para Cr y test de Tukey para Cd y Pb.
A A
B B
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
M1 M2 M3 M4
Cd
ag
ua [
pp
m]
Muestreo
A A B C
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
M1 M2 M3 M4
Cr
ag
ua
[p
pm
]
Muestreo
A A
B
A
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
M1 M2 M3 M4
Pb
ag
ua [
pp
m ]
Muestreo
33
3.5. Sedimentos Río Álamos
Se analizaron tres elementos Cd, Cr y Pb, donde se pudo observar los promedios del Cd
durante el muestreo 1 (M1) 5,3ppm, M 2 7,7 ppm, M 3 2,0 ppm, y M4 11,0 ppm, por lo
que se demuestra que M1 y M3 si tienen diferencias en relación a M1 y M3 que no la tienen
como lo demuestra el análisis de comparaciones en pareja de Tukey; en relación al Cr se
observa que M1 25,99±2,00 ppm, M2 25,172±1,147 ppm, M3 21,120±0,598 ppm, M4
20,708±1,100 ppm, con lo que se dice que M1 y M2 no tienen diferencias y M3 y M4
tampoco tienen diferencias, según el análisis de comparaciones en parejas de Tukey; para el
Pb se observa los promedios M1 3,5 ppm, M2 3,5 ppm, M3 10,0 ppm, M4 9,0 ppm,
como lo menciona el análisis de prueba de Kruskal-Wallis. Como se muestra en la Fig. 6
34
A.
B.
C.
Figura N° 6 Concentración de metales pesados para el Río Los Álamos en sedimentos en cuatro muestreos.
M1: 04.07.2011, M2:19.09.2011, M3: 13.01.2012 y M4:14.05.2013. A. Cd, B. Cr, C. Pb. Los resultados se muestran
como barras que representan la media±DS, (n=3). Letras iguales señalan que no hay diferencias según Kruskal
Wallis (p<0.05) para Pb y test de Tukey para Cd y Cr.
A B
C
B
0
5
10
15
20
25
30
M1 M2 M3 M4
Cd
se
dim
en
to (
pp
m)
Muestreo
A A
B B
0
5
10
15
20
25
30
M1 M2 M3 M4
Cr
se
dim
en
to (
pp
m)
Muestreo
A A
B B
0
5
10
15
20
25
30
M1 M2 M3 M4
Pb
se
dim
en
to (
pp
m)
Muestreo
35
3.6. Agua Río Álamos
Se analizaron tres elementos Cd, Cr y Pb, donde se puede observar los promedios del Cd
durante el M 1 2,0ppm, M 2 7,0 ppm, M 3 7,0 ppm, M4 10,0 ppm por lo que M1 y M4
tienen diferencias en relación a M2 y M3 que si la tienen según la prueba estadística de
Kruskal-Wallis; En lo referente al Cr se observa que M1 0.000 ppm, M2 0.000 ppm, M3
0.000 ppm y M4 0.000 ppm por lo que no existe Cr en agua ; en lo referente al Pb se
observa que M1 10,5 ppm, M2 4,2 ppm, M3 4,2 ppm y M4 6,5 ppm, por lo que M1 y
M4 no tienen diferencia en relación a M2 y M3 que si la tienen. Como se muestra en la Fig. 7
36
A.
B.
C.
A.
Figura N° 7 Concentración de metales pesados para el Río Los Álamos en agua en cuatro muestreos.
M1: 04.07.2011, M2:19.09.2011, M3: 13.01.2012 y M4:14.05.2013. A. Cd, B. Cr, C. Pb. Los resultados se muestran
como barras que representan la media±DS, (n=3). Letras iguales señalan que no hay diferencias según Kruskal
Wallis (p<0.05) para Cr y Pb y test de Tukey para Cd.
A
B B B
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
M1 M2 M3 M4
Cd
ag
ua [
pp
m ]
Muestreo
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
M1 M2 M3 M4
Cr
ag
ua [
pp
m ]
Muestreo
A
A A A
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
M1 M2 M3 M4
Pb
ag
ua [
pp
m ]
Muestreo
37
3.7. Sedimentos Río Naranjal
Se analizaron tres elementos Cd, Cr y Pb, donde se puede observar los promedios del Cd
durante M 1 9,0ppm, M 2 7,0 ppm, M 3 2,0 ppm, M4 8,0 ppm, según lo muestra el
análisis de Kruskal-Wallis y se demuestra que M1, M2 y M4 no tienen diferencia en relación
a M3 que si la tiene como lo dice en comparaciones en parejas de Tukey; En lo referente al
Cr se observa M1 27,96±2,00 ppm, M2 27,230±1,150 ppm, M3 20,184±0,400 ppm, M4
23,952±0,599 ppm, por lo que M1 y M2 no tienen diferencias en relación a M3 y M4 que si
la tienen según las pruebas de comparaciones en parejas de Tukey. Como se muestra en la
Fig. 8.
38
B.
A.
C.
Figura N° 8 Concentración de metales pesados para el Río Naranjal en agua en cuatro muestreos.
M1: 04.07.2011, M2:19.09.2011, M3: 13.01.2012 y M4:14.05.2013. A. Cd, B. Cr, C. Pb. Los resultados se muestran
como barras que representan la media±DS, (n=3). Letras iguales señalan que no hay diferencias según Kruskal
Wallis (p<0.05) para Cr y test de Tukey para Cd y Pb.
A A
B
A
0
5
10
15
20
25
30
M1 M2 M3 M4
Cd
se
dim
en
to (
pp
m)
Muestreo
A A
B
C
0
5
10
15
20
25
30
M1 M2 M3 M4
Cr
se
dim
en
to (
pp
m)
Muestreo
A A
B
C
0
5
10
15
20
25
30
M1 M2 M3 M4
Pb
se
dim
en
to (
pp
m)
Muestreo
39
3.8. Agua Río Naranjal
Se analizaron tres elementos Cd, Cr y Pb, donde se puede observar que el Cd tiene M1
0,010±0,000ppm, M2 0,018±0,000 ppm, M3 0,009±0,006 ppm, M4 0,063±0,006 ppm,
por lo que M1 y M2 no existe diferencias en relación a M3 y M4 que si tienen diferencias
significativas según comparaciones en parejas de Tukey; En lo referente al cromo se observa
M1 0.000 ppm, M2 0.000 ppm, M3 0.000 ppm y M4 0.000 ppm, por lo que no existe Cr
en agua; en lo referente al Pb se observa que M1 0,057±0,006 ppm, M2 0,068±0,010 ppm,
M3 0,140±0,010 ppm y M4 0,157±0,006 ppm. Como se muestra en la Fig. 9
40
B.
A.
C.
Figura N° 9 Concentración de metales pesados para el Río Naranjal en sedimentos en cuatro muestreos.
M1: 04.07.2011, M2:19.09.2011, M3: 13.01.2012 y M4:14.05.2013. A. Cd, B. Cr, C. Pb. Los resultados se muestran
como barras que representan la media±DS, (n=3). Letras iguales señalan que no hay diferencias según Kruskal
Wallis para Cd (p<0.05) y test de Tukey para Cr y Pb.
A A
B
C
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
M1 M2 M3 M4
Cd
ag
ua
[ p
pm
]
Muestreo
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
M1 M2 M3 M4
Cr
ag
ua [
pp
m ]
Muestreo
A A
B B
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
M1 M2 M3 M4
Pb
ag
ua [
pp
m ]
Muestreo
41
3.9. Comparación de concentraciones de Cd, Cr y Pb en muestras de los sustratos (agua
y sedimento) en cuatro localidades durante el periodo de 2011 – 2013
Se realizó un análisis comparativo de las concentraciones promedio de los metales pesados
de las cuatro localidades, realizados durante la estación seca, debido a que el muestreo
realizado en la estación húmeda, no dio valores significativos. Los cuales se detallan a
continuación.
42
Tabla N° 4 Tabla comparativa de las concentraciones promedio de Cd, Cr y Pb en las cuatro localidades en época seca de 2011-2013.
Cd Cr Pb
Sedimento
[ ppm ]
Agua
[ ppm ]
Sedimento
[ ppm ]
Agua
[ ppm ]
Sedimento
[ ppm ]
Agua
[ ppm ]
Churute 7,104 ± 3,294B 0,043 ± 0,023 A 27,409 ± 2,339A 0,009 ± 0,007 A 7,252 ± 6,661 A 0,095 ± 0,077 A
Matorrillos 7,615 ± 3,028 B 0,040 ± 0,029 A 22,520 ± 3,297C 0,003 ± 0,005 AB 6,156 ± 5,157 A 0,092 ± 0,008 A
Alamos 11,081 ± 2,206 A 0,061 ± 0,033 A 23,957 ± 2,773BC 0,000 ± 0,000 B 5,571 ± 8,360 A 0,087 ± 0,012 A
Naranjal 13,655 ± 1,312 A 0,030 ± 0,025 A 26,379 ± 2,198AB 0,000 ± 0,000 B 3,925 ± 5,888 A 0,093 ± 0,047 A
LMP 0,67 0,005 52,30 0,050 30,20 0,001
F 12,87 1,83 6,21 7,65 0,40 0,004
p 0,000 0 0,002 0,001 0,757 0,988
Nota: Los resultados se muestran según Anova de una vía (p<0.05) y test de Tukey
43
3.10 . Comparación espacial de Cd, Cr y Pb en muestras de agua de las cuatro
localidades en REMCH
Para los elementos Cd, Cr y Pb, no se registraron diferencias espaciales entre las cuatro
localidades. Del análisis espacial de las concentraciones de agua se deduce lo siguiente:
1. El Cd no presenta variaciones espaciales importantes, los promedios oscilan entre
0.023 – 0.061 ppm. La localidad Boca de Álamos, es la única que presenta un valor
superior al LMP, con 0.061 ppm;
2. El Cr en toda la zona estudiada, se encuentra en bajos niveles, por lo que no se
considera importante su impacto.
3. En toda la zona la concentración de niveles de Pb, superan los LMP, lo que si
presentaría un problema de contaminación y que requiere mayor atención de las
autoridades, para controlar el desecho de los elementos de uso humano que poseen
Pb. Otro elemento motivo de análisis es si el valor de LMP es el apropiado para
zonas de estuarios, figura 10
44
NARANJAL
ÁLAMOS
CHURUTE
MATORRILLOS
Figura N° 10 Valores promedios de las concentraciones de Cd-Cr y Pb en agua de las cuatro localidades analizadas en la REMCH
45
3.11. Comparación espacial de Cd, Cr y Pb en muestras de sedimento de las cuatro
localidades analizadas en la remch
Del analisis espacial de las concentracciones en sedimento de Cd, Cr y Pb se concluye lo
siguiente de acuerdo a la Norma Canadian Sediment Quality Guidelines (1999):
1. El Cd supera ampliamente los niveles máximos permisibles (LMP), esto sucede
en todas las estaciones. Se encontraron mayores concentracciones en las
estaciones: Boca de Álamos y Naranjal. Por lo que se considera que existen
variaciones espaciales importantes.
2. Las estaciones con mayor concentracción: Alamos y Naranjal presentan mayor
cercanía con centros poblados y actividades industriales, por lo que se deberia
tratar de identificar la fuente de contaminación y estrablecer los controles
respectivos.
3. Por otro lado el Cr se encuentra en concentracciones elevadas en comparación con
la concentracción en el agua. Sin embargo se encuentra dentro de los niveles
máximos permisibles (LMP). No se registran variaciones espaciales importantes y
el promedio se considera representativo de toda la zona baja de Churute y Golfo de
Guayaquil.
4. En cuanto al Pb se encuentra en concentracciones bastante elevadas, en
comparación con las muestras de agua, sin embargo estos valores se encuentran
dentro de los LMP. Hay pequeñas variaciones entre localidades, pero no se
consideran relevantes. Por lo que el promedio general de todas las estaciones,
puede asumirse como representativa de toda la zona baja de la REMCH y Golfo de
Guayaquil, figura 11.
46
Churute
Matorrillos
Álamos
Naranjal
Figura N° 11 Valores ´promedios de las concentraciones de Cd-Cr y Pb en sedimento de cuatro localidades analizadas en la REMCH
47
CAPITULO IV
DISCUSIÓN
La Reserva Ecológica Manglares Churute fue creada en 1979, por lo tanto es la primera
Reserva Ecológica creada en la Costa Continental del Ecuador según el Acuerdo
Interministerial No. 0322 del 26 de julio de 1979. Aparte de su importancia ecológica, tiene
relevancia su importancia socio económica, ya que sustenta la vida de más de 3000 familias
(FENACOPEC, 2010; Flores, 2012; Bravo, 2013). Estas familias se benefician
principalmente de las tres pesquerías más importantes de la reserva, dirigidos a la del
cangrejo rojo, concha y la artesanal de peces. Estas actividades se desarrollan en la parte baja
de la Reserva Ecológica y de esto aproximadamente un 40 % corresponde a la Reserva
Ecológica Manglares Churute (Cedeño et al., 2012).
Por otro lado debido a la gran importancia ambiental, social, económica e histórica de la
Reserva Ecológica Manglares Churute, no hay registros estudios sobre la determinación de
las condiciones actuales del agua y sedimento; medios en los cuales habitan los principales
recursos pesqueros de la Reserva. Esto se puede explicar debido a: i) Que existen complejos
y demorados procedimientos para obtener autorizaciones de investigación; ii)
Desconocimiento de las importancia de la reserva por parte de investigadores, y iii)
Limitados recursos económicos y probable desinterés de instituciones de investigación.
Este trabajo representa un enfoque hacia los primeros estudios de metales pesados
realizados en la Reserva Ecológica Manglares Churute, en el cual se determinó las
concentraciones en agua y sedimento de metales pesados Cd, Cr y Pb, presente en mayor
concentración en los sedimentos en comparación con las aguas, como lo sugiere Olavarría
(2007), quien señala que las concentraciones de metales pesados en sedimentos,
48
generalmente son más altas que las encontradas en el agua, razón por la cual son ampliamente
utilizados como indicadores de contaminación que ha sufrido el ecosistema (Olavarría, 2007).
4.1. Agua
Al comparar los valores establecidos por la normativa ambiental vigente en el Ecuador que
establece los criterios de calidad basados en concentraciones en agua marinas y estuarios.
TULMAS (2015), que señala como valores máximos permisibles (LMP), para: Cd 0,005 ppm;
Cr 0,05 ppm; y Pb 0,01 ppm respectivamente; se encontraron valores superiores a los LMP de
Cd 0,09 ppm y de Pb 0,197 ppm, lo que confronta con los valores obtenidos en este trabajo,
enumerando en Cd 0,061ppm; Cr 0,009 ppm y Pb 0,095ppm, por lo cual la Reserva Ecológica
Manglares Churute se encuentra contaminada por estos metales.
Subsiguientemente a la legislación internacional, basadas sobre la norma de calidad
ambiental en el ámbito de políticas de agua de la Unión Europea (Diario Oficial de la Unión
Europea, 2008), las concentraciones permitidas por este órgano regulador para los elementos
Cd y Pb, admiten las concentraciones permisibles en /este tipo de sustrato/, por lo que las
concentraciones encontradas de Cd, Cr y Pb exceden frente a los emitidos por la ley (Tulmas
2015).
Por otro lado al realizar el análisis comparativo espacial establece que la zona de Álamos
tiene mayor concentración de Cd, el Cr se encuentra en valores similares en las cuatro
estaciones por debajo de los LMP y la estación Naranjal es la que se encuentra con mayor
concentración de Pb en agua.
Varios autores han reportado contaminación en muestras de agua, sedimentos y
organismos, indicaron la presencia de Cu, Cd, Cr, Fe y Pb en concentraciones <0.5 ppm en la
cuenca del río Taura, los cuales son valores superiores a los encontrados en el presente trabajo
(Arcos y Castro 2005).
49
Además en el Estero Salado, las concentraciones de Cd no superan los 0,06 ppm. En la
recopilación realizada por la CPPS se encontraron valores de Cd 0,010 ppm en el Golfo de
Guayaquil (INP, 1986), Cr de 0,014 ppm en la estación Guayas (Chóez, 1989) y de 10 a 74 ppm
de Pb en la estación Río Guayas (Solórzano, 1985), comparando estos valores se evidencia que
son inferiores a los obtenidos en el desarrollo de esta investigación.
De acuerdo a los reportes emitidos por Mero (2010), se determinó las concentraciones de
Cd y Pb en cuatro esteros del Golfo de Guayaquil en donde se observaron valores inferiores a
los obtenidos en el presente estudio que van de 0,01 a 0,04 ppm para Cd y de 0,04 a 0,15 ppm
para Pb en muestras de agua, valores semejantes a los encontrados en el presente estudio.
4.2. Sedimento
A nivel internacional la Canadian Sediment Quality Guidelines (1999), establece que el
límite máximo permitido para Cd es 0,676 ppm, para Cr 52,3 ppm y para Pb 30,2 ppm, al
realizar el análisis comparativo con los valores encontrados en el presente estudio se
determina que el Cd es el único elemento que excede dichos límites.
Subsiguientemente un estudio determinó la concentración de metales pesados en
sedimento de tres estaciones (Muelle La Flora, Estero El Encanto y Estero Soledad Chica) de
la Reserva Ecológica Manglares Churute, en esta investigación se obtuvieron valores
promedios de 10,620 ppm y 19,695 para Cd y Pb respectivamente, los mismos que son
similares a los obtenidos en la presente investigación (Siavichay, 2013).
En el Plan de Manejo de la Reserva (INEFAN/Fundación Natura), elaborado por la
DIGMER en 1993, se determinó la concentración de metales pesados en sedimentos en los
ríos de influencia de las Reserva encontrando valores máximos de 1,05 ppm, 26,25 ppm y
17,5 ppm de Cd, Cr y Pb respectivamente, los mismos que se encuentran por debajo de los
valores obtenidos en el presente estudio.
50
En la investigación desarrollada por la CPPS se encontraron valores de Cd de 1,5 ppm, Cr de
24,5 ppm y de Pb de 218 ppm en la estación Guayas (DIGMER, 1994; Chóez, 1989),
comparando estos valores se evidencia que los valores de Cd y Cr son mayores y las de Pb son
inferiores en el presente trabajo.
La posible explicación de las diferencias halladas en las concentraciones de metales
pesados en las diversas localidades está basada en su ubicación. En las estaciones Churute
(Tormento) y Matorrillos no se aprecian industrias en la cercanía, lo que podría explicar los
bajos valores de estos metales. Por el contrario, la estación Naranjal está rodeada por
Camaroneras, caceríos (Puerto Santa Fe), embarcaciones y minerías, lo que explica los
mayores niveles de Pb.
Es posible que los valores elevados en los resultados de Boca de Álamos se deba a las
aportaciones de los ríos que proviene de la provincia de Cañar donde existen minerías de Ag,
Zn y Pb de los cuales los dos ultimos se encuentran asociados al Cd.
En base a las evidencias mencionadas, se recomienda realizar otros estudios considerando los
organismos a distintos niveles tróficos, para descartar la biomagnificación de la contaminación
por estos metales pesados, incluyendo principalmente a los crustáceos, moluscos y peces de
mayor consumo humano. También se recomienda correlacionar estos hallazgos con la
ocurrencia de enfermedades relacionadas a los metales pesados objetos de estudio en la
población.
En la Reserva Ecológica Manglares Churute se evidencia que las actividades humanas tales
como industria y minería, así como los malos hábitos de descarte de baterías que contienen Pb y
Cd, podrían ser las principales fuentes de contaminación de la parte baja de la reserva. Con base
en el presente trabajo se recomienda estudiar las concentraciones de metales, en un mayor
número de estaciones y en especial monitorear el río Cañar para corroborar la influencia de la
minería en la contaminación de esta área protegida.
51
Al igual que nosotros Sevichay, (2013), encontró valores de Pb por debajo del LMP, en
sedimento (17,23 – 23,2); sin embargo nosotros encontramos valores menores de Pb (3,92 –
7,252 ppm). Probablemente se deba a que Sevichay tomo las muestras del estero El Encanto,
que se ubica más arriba del rio Cañar que se encuentra contaminado por las mineras del sector.
Los valores de Cd muy similares a los encontrados en este trabajo (6,29 – 16,93ppm) en el
año 2012, donde todos los valores se encuentran por encima de los LMP.
En cuanto al Cr los valores obtenidos en los resultados son muy elevados pero se encuentran
por debajo de los LMP.
52
CAPITULO V
PROPUESTA
Con el marco de estudio sobre los impactos antropogénico que provocan alteración del
sistema ecológico de la REMCH, es evidente que las actividades humanas tales como
industrias, minería y poblaciones ubicadas en la cuenca alta; y desechos de hidrocarburos y los
malos hábitos en el descarte de baterías que contienen Pb y Cd podrían ser las principales
fuentes de contaminación de la parte baja de la reserva.
Los afluentes que irrigan este ecosistema, durante el análisis de esta información se
demuestra que los altos niveles de metales pesados Cd, Cr y Pb son inadecuados, lo que
provocad trastornos genéticos, tanto en el hombre como en las especies que conforman dicho
ecosistema.
Los mecanismos de estudios que mejore el impacto sobre los elementos bióticos, pueden
albergar en estudios de metagenómica sobre la carga biótica o espacios de consumo humano
como cangrejo, conchas y peces y examinación de los niveles de Pb, en los sustratos de agua y
sedimentos.
53
CONCLUSIONES
De acuerdo a los objetivos planteados y los resultados obtenidos se concluye que:
En la zona baja de la Reserva Ecológica Manglares Churute existe contaminación
alta por Cd, en relación a los niveles que son emitidos, por la Norma Canadian
Sediment Quality Guidelines (1999), en el sedimento; no se determinó
contaminación por Cr en muestras de agua y sedimento; y por Pb, en el agua de
acuerdo a los criterios de calidad en agua se usa el Libro VI de la Calidad
Ambiental, 2015.
No se observó contaminación por Pb en sedimentos, pero en agua todas las
localidades presentaron concentraciones superiores a los LMP, siendo la estación
con mayor contaminación Churute.
Se halló contaminación por Cd en todas las estaciones muestreadas ya que sus
concentraciones superaron los LMP tanto en sedimentos como en agua. Las
estaciones más contaminadas con este metal fueron Boca de Álamos y Naranjal.
Comparativamente, la estación más contaminada fue Naranjal con niveles sobre los
LMP para Cd y Pb. Probablemente esto se deba a la cercanía a asentamientos
humanos, camaroneras y minerías.
54
RECOMENDACIONES
Para futuros estudios se debe incrementar el número de puntos de muestreos dentro
de la REMCH y estudiar las concentraciones de Cd y Pb en organismos
bioacumuladores tales como bivalvos, cangrejos y hojas de manglar.
Realizar estudios en los ríos adyacentes a la REMCH, en especial en el rio Cañar y
su cercanía a las zonas de minerías.
Es necesario revisar los límites máximos permisibles de Pb en el agua y sedimento,
para asegurar que son los adecuados, para salvaguardar la salud humana
55
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60
ANEXOS
Proceso físico-químico de las muestras
Figura N° 14 Lectura de extractos de muestras en
Espectrofotómetro de Absorción Atómica
Figura N° 12 Filtración de agua por papel Whatman 40 Figura N° 13 Procedimiento de extracción con APDC
Figura N° 15 Filtración de extractos de sedimentos y enrase a
volumen de 100 mL